Esplorazione dello spazio e problemi globali. Il problema dell'esplorazione pacifica dello spazio Articolo sui problemi dello spazio

Parlando dell'esplorazione del grande spazio e dei voli verso altri pianeti, non solo il nostro sistema solare, ma anche oltre, una persona dimentica che, in realtà, è parte integrante della Terra. E non è ancora noto come si comporterà il nostro corpo al di fuori del suo pianeta blu nativo e quali problemi sorgeranno generalmente nell'esplorazione dello spazio. (sito web)

Anche se puoi anche indovinare come. Non è un caso che i cosmonauti russi una volta scherzassero dicendo che in orbita una matita è molto più utile della memoria, poiché hanno notato che lì quest'ultima iniziava a funzionare male. E questo è ancora nell'orbita terrestre, ma per quanto riguarda i voli verso altri pianeti...

Problemi dell'esplorazione umana dello spazio

La NASA sta attualmente conducendo un esperimento a lungo termine che coinvolge astronauti gemelli unicellulari. Il primo ha trascorso un anno intero sulla ISS, mentre il secondo ha vissuto tranquillamente sulla Terra durante quel periodo. Si prega di notare che i dipendenti della NASA, nonostante il ritorno di Scott dalla stazione spaziale internazionale, non hanno fretta di trarre conclusioni, affermando che i risultati finali possono essere attesi solo nel 2017.

Tuttavia, i ricercatori di molti paesi studiano questo problema da molto tempo, poiché lo sviluppo dell'astronautica sulla Terra dipenderà in gran parte dalla sua soluzione. E la scienza non è ancora in grado di rispondere nemmeno alla domanda su quanto tempo una persona può rimanere lontana dalla Terra, per non parlare di molte altre.

In primo luogo, una persona non può esistere a lungo senza ciò che gli è familiare, e finora questo problema nell'esplorazione spaziale non è stato risolto. In secondo luogo, le moderne tecnologie non possono proteggere un astronauta dagli effetti delle radiazioni e di altre radiazioni cosmiche che permeano letteralmente ogni cosa. Gli astronauti sulla ISS, ad esempio, anche con gli occhi chiusi, “vedono lampi luminosi” quando questi raggi colpiscono i loro nervi ottici. Ma tali radiazioni penetrano in tutto il corpo di una persona nello spazio e possono influenzare il sistema immunitario e persino il DNA. In questo caso, qualsiasi protezione dell'astronauta diventa automaticamente una fonte di radiazioni secondarie.

L’impatto dello spazio sulla salute umana

I ricercatori dell'Università del Colorado hanno recentemente esaminato i topi che avevano trascorso due settimane in orbita (a bordo della navetta spaziale Atlantis). Solo due settimane! E durante questo breve periodo si sono verificati cambiamenti spiacevoli nei corpi dei roditori, tutti sono tornati sulla Terra con segni di danni al fegato; Prima di ciò, osserva la professoressa Karen Jonscher, i ricercatori spaziali non immaginavano nemmeno che fosse così distruttivo per gli organi interni di tutto ciò che vive sulla Terra, compresi gli esseri umani. Non è un caso che gli astronauti tornino spesso dall'orbita con sintomi simili al diabete. Certo, sulla Terra vengono immediatamente curati, ma cosa succederà a una persona durante una lunga permanenza nello spazio, e anche lontano dal suo pianeta natale? Il problema dell'influenza dello spazio sull'uomo sarà completamente risolto?

A proposito, gli scienziati sono costantemente interessati a questa domanda: concezione e riproduzione nello spazio, poiché le persone pianificano voli a lungo termine o addirittura per tutta la vita verso altri pianeti. Si scopre che in condizioni di assenza di gravità, le uova, ad esempio, sono divise in modo completamente diverso, cioè non in due, quattro, otto e così via, ma in due, tre, cinque... Per una persona , ciò equivale all'assenza di concepimento o all'interruzione della gravidanza nelle prime fasi.

È vero, l'altro giorno gli scienziati cinesi hanno fatto una "dichiarazione sensazionale" secondo cui sono stati in grado di ottenere lo sviluppo di un embrione di mammifero in condizioni di microgravità. E sebbene l'articolo del giornalista Cheng Yingqi sembri ambizioso: "Un passo da gigante nella scienza: gli embrioni crescono nello spazio", molti ricercatori erano molto scettici riguardo a queste informazioni.

Risultati deludenti per quanto riguarda l’esplorazione umana dello spazio

Quindi, se riassumiamo, anche senza aspettare i risultati dell'esperimento della NASA con astronauti gemelli, possiamo trarre una conclusione deludente: l'umanità non è ancora pronta per i voli nello spazio profondo, e non è ancora noto quando ciò accadrà. Alcuni ricercatori sostengono addirittura che non siamo nemmeno pronti per i voli sulla Luna (da cui possiamo concludere che gli americani non sono mai volati lì), per non parlare di Marte e di altri grandiosi piani spaziali.

Gli ufologi, a loro volta, insistono sull'opinione non meno autorevole di altri scienziati secondo cui il superamento dello spazio, come faremo ora, è un vicolo cieco. Nella loro ferma convinzione, gli sviluppati viaggiano nell'Universo in un modo completamente diverso, ad esempio utilizzando i wormhole, buchi spazio-temporali che consentono loro di spostarsi istantaneamente in qualsiasi punto dell'universo divino. Forse ci sono metodi più avanzati che vanno oltre la nostra comprensione. I razzi spaziali della Terra finora affermano solo di padroneggiare l'orbita vicino alla Terra, ed esclusivamente sotto tutti gli aspetti, dalla velocità di movimento della lumaca (secondo gli standard del Grande Spazio) alla completa vulnerabilità degli astronauti in questi dispositivi primitivi...

Abstract sulla geografia completato da: studente del grado 11 B Alyamkin Alexey

Liceo Tecnico Naturale

Saransk-2000

Impatto della tecnologia missilistica e spaziale e degli aerei dell'aviazione civile.

Quando si utilizza la tecnologia missilistica e spaziale, si verifica un impatto sull’atmosfera, compreso l’ozono stratosferico, nonché sulla superficie sottostante e sugli ecosistemi.

Aree in cui cadono le parti separate dei veicoli di lancio. I principali fattori dell'impatto negativo delle attività missilistiche e spaziali sull'ambiente naturale nelle aree in cui cadono parti separate dei veicoli di lancio sono:

– contaminazione di singole aree del suolo, delle acque superficiali e sotterranee con componenti del carburante per missili;

– contaminazione dei territori delle aree di impatto con elementi di strutture separatrici di veicoli di lancio;

– la possibilità di esplosioni e il verificarsi di incendi locali in caso di caduta degli stadi dei lanciatori;

– danni meccanici al suolo e alla vegetazione, anche durante la successiva evacuazione di parti separate dei veicoli di lancio.

L'analisi dei materiali da una valutazione completa dell'impatto dei lanci di missili e tecnologie spaziali sullo stato ecologico delle aree di impatto e dei territori adiacenti ci consente di trarre le seguenti conclusioni principali:

– il trasferimento atmosferico intenso di contaminanti dal luogo di caduta avviene entro diverse ore dall'atterraggio dei gradini e non raggiunge i confini delle aree di caduta in concentrazioni pericolose;

– l’analisi dei dati statistici sull’incidenza della popolazione dei distretti amministrativi sul cui territorio si trovano le aree di caduta, in particolare nella regione di Arkhangelsk e nella regione di Sayano-Altai, dove sono state effettuate indagini speciali, non ha rivelato un aumento nei casi di incidenza rispetto ad altre aree delle regioni corrispondenti.

Nel 1998 furono lanciati 24 veicoli di lancio, inclusi 7 veicoli di lancio Proton, 8 veicoli di lancio Soyuz, 3 veicoli di lancio Molniya, 2 veicoli di lancio Kosmos, 1 veicolo di lancio Cyclone e 1 veicolo di lancio Zenit "- 3 (da Baikonur e Plesetsk cosmodromi – 17 e 7, rispettivamente). Inoltre, è stato effettuato un lancio sperimentale di un veicolo spaziale da un sottomarino dell'Oceano Artico utilizzando un missile balistico.

Il lancio del veicolo di lancio Zenit, effettuato dal cosmodromo di Baikonur il 10 settembre 1998 per ordine dell'ufficio di progettazione Yuzhnoye (Ucraina) nell'ambito del progetto Globalstar, si è concluso con uno spegnimento di emergenza del motore del secondo stadio, una successiva esplosione e la caduta dei resti del veicolo di lancio nell'area dell'impatto, situata nel territorio delle Repubbliche di Altai, Khakassia e Tyva.

Impatto della tecnologia missilistica e spaziale sull'atmosfera.

Il grado di impatto dei veicoli di lancio (LV) sull'atmosfera superficiale e sullo strato di ozono è caratterizzato dai seguenti indicatori principali:

– la diminuzione dell’ozono stratosferico durante i lanci di vettori su motori a razzo a propellente liquido (LPRE) è, a seconda della classe del vettore, dello 0,00002–0,003% in relazione al livello complessivo della sua distruzione;

– la quota di ossidi di azoto emessi dai veicoli di lancio è molto ridotta e ammonta a meno dello 0,01% delle emissioni simili prodotte dagli impianti industriali, termici e di trasporto;

– le emissioni di anidride carbonica nell’atmosfera non superano lo 0,00004% delle emissioni di questa sostanza da altre fonti antropiche.

Pertanto, l’impatto dei prodotti della combustione del carburante per missili sugli strati inferiori e medi dell’atmosfera è significativamente inferiore rispetto ad altre fonti di inquinamento provocate dall’uomo.

Allo stesso tempo, le imprese dell'industria missilistica e spaziale continuano a lavorare per ridurre l'impatto negativo dei lanci di razzi sull'atmosfera di superficie.

La ricerca mostra che i veicoli di lancio hanno un effetto preciso sull'atmosfera superiore. In questo caso, la sua composizione chimica potrebbe cambiare e potrebbero comparire effetti dinamici, termici ed elettromagnetici. I dati del sondaggio mostrano che dopo il lancio di un veicolo di lancio, entro circa 1 ora, a distanze fino a 2mila km si verifica una ristrutturazione parziale della struttura ionosferica, che si manifesta nel verificarsi di disturbi ondulatori della ionosfera di varia scala.

In generale, la minimizzazione dell’impatto dei veicoli di lancio sull’atmosfera può essere ottenuta attraverso una pianificazione razionale.

Impatto degli aerei sull'alta atmosfera. Secondo gli studi condotti dall'Organizzazione per l'aviazione civile internazionale (ICAO), i voli di aerei subsonici e futuri supersonici possono avere un impatto significativo sull'atmosfera superiore attraverso le emissioni di prodotti della combustione del carburante. Pertanto, il contributo degli aerei dell’aviazione civile alle emissioni di ossido di azoto ad alta quota è stimato al 55%, mentre a bassa quota è del 2–4% e, in termini di biossido di carbonio e consumo di carburante, la quota dell’aviazione civile sul totale emissioni e il consumo di combustibili fossili è il consumo di carburante è stimato a circa il 3%.

La modellazione dell’impatto ambientale dell’aviazione mostra che le emissioni di ossidi di azoto da parte di tutti gli aerei subsonici del mondo che volano nell’alta troposfera (ad altitudini di 10–13 km) potrebbero portare ad un aumento delle concentrazioni di ozono del 4–6%, e alle medie e alte latitudini dell'emisfero settentrionale, compresi i corridoi aerei aperti all'aviazione civile globale sul territorio russo, l'aumento della concentrazione di ozono può raggiungere il 9%. L’ozono, presente in concentrazioni elevate nell’alta troposfera, come l’anidride carbonica, aumenta l’effetto serra e può contribuire al cambiamento climatico globale.

Al contrario, le emissioni di ossidi di azoto da parte di aerei supersonici nella stratosfera (ad altitudini di circa 20 km) possono portare alla riduzione dello strato di ozono (comparsa di buchi di ozono), che protegge la superficie terrestre, la popolazione, la flora e la fauna dalle radiazione ultravioletta dura. Inoltre, la sensibilità della stratosfera agli effetti dell'aviazione è incommensurabilmente superiore a quella della troposfera.

In risposta alle crescenti preoccupazioni sull’impatto dell’aviazione sui processi atmosferici globali, l’ICAO ha iniziato a sviluppare nuovi standard per limitare le emissioni di ossido di azoto degli aerei supersonici, garantendo impatti atmosferici minimi e accettabili.

Per quanto riguarda gli aerei subsonici, nel 1998 c'è stato un altro, terzo, inasprimento dello standard internazionale per le emissioni di ossido di azoto.

In un duro colpo alla paura dell’ozono, un team di ricercatori della Johns Hopkins University ha dimostrato che non esistono prove conclusive sugli effetti dannosi attesi dall’assottigliamento dello strato di ozono. La scienza mondiale ha stabilito che a causa dell'elevata irradiazione ultravioletta, la produttività delle piante diminuisce drasticamente e alcune persone sviluppano malattie: aumenta l'incidenza della cataratta e del cancro della pelle, ma, d'altra parte, sono state ricevute nuove prove che l'irradiazione ultravioletta rafforza le ossa , impedendone la distruzione e prevenendo l'insorgenza del rachitismo. Non è stata trovata alcuna relazione di causa-effetto tra la diminuzione dei livelli di ozono nella bassa atmosfera e l’aumento dei tassi di asma.

Una nuova piaga sono i rifiuti radioattivi nello spazio.

Gli esperti responsabili della sicurezza dei voli spaziali paragonano lo spazio vicino alla Terra a una discarica di rifiuti e metalli: migliaia di oggetti di grandi dimensioni e milioni di minuscole particelle di polvere radioattiva che si muovono in orbita. Per quanto riguarda le particelle sospese, non esistono ancora dati affidabili che ne determinino i danni nelle concentrazioni effettivamente presenti nelle città degli Stati Uniti. Kay Jones, consulente tecnico dell'Environmental Protection Agency (EPA), ha affermato che il dibattito sull'ozono e sul particolato "non ha nulla a che fare con la salute pubblica. È un dibattito sull'aumento dei controlli e sull'imposizione di maggiori restrizioni".

Problema energetico.

Nella società prevale ancora un modello irrazionale di produzione e consumo di energia. In una serie di tecnologie del prossimo futuro, si propone di utilizzare l'uranio per armi destinato alla distruzione per scopi pacifici nello spazio per creare una rete energetica che fornisca energia ecologica dall'orbita al pianeta: luce riflessa. L'uso dell'energia ecologica proveniente dallo spazio è stato discusso nel 1991 dal Club di Roma, un famoso incontro di politici e intellettuali coinvolti nella risoluzione dei problemi globali dell'umanità. Per creare riflettori giganti sono necessarie milioni di tonnellate di materiali, la cui consegna dalla Terra è impossibile per ragioni ambientali ed economiche. Il potenziale nucleare rilasciato nello spazio dai razzi può fornire la quantità necessaria di materiali extraterrestri, in particolare di ferro asteroidale. I motori nucleari possono mettere in orbita un piccolo asteroide da un gruppo di quelli che si avvicinano alla Terra, con l'aiuto del quale, come suggeriscono gli esperti della NPO Energomash, del Centro di ricerca M.V Keldysh e altri, sarà possibile creare un settore energetico-industriale spaziale rete - piattaforme orbitali con riflettori solari. La consegna dei prossimi asteroidi e l’espansione di questa rete garantiranno, in particolare, l’illuminazione delle città, l’intensificazione della crescita delle foreste, ecc. Naturalmente, l’uranio ad uso militare può essere bruciato in una centrale nucleare, ma ciò non risolve il problema dei rifiuti radioattivi. Inoltre, la lavorazione dell’uranio per uso militare è economicamente molto poco redditizia. L’energia immagazzinata nelle cariche nucleari può rivoluzionare i metodi e i tempi dell’esplorazione spaziale, affermano gli esperti che lavorano al progetto.

Centrali solari satellitari.

Una delle sfide globali per il futuro trasporto spaziale potrebbe essere un programma per l’implementazione di centrali solari satellitari nell’orbita terrestre bassa.

L’obiettivo è risolvere il problema energetico della Terra. Quando l’energia viene prodotta sulla Terra bruciando carburante, esiste il pericolo di ripercussioni sul clima del pianeta (“effetto serra”).

Pavlyukhina Daria

Il problema dei detriti spaziali rimane irrisolto in tutto il mondo.

Quindi cosa dovremmo fare?

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Anteprima:

CONVEGNO SCIENTIFICO E PRATICO

Istituto scolastico comunale "Scuola secondaria n. 24"

Detriti spaziali: problemi e soluzioni.

Studente 8 classe "A".

Pavlyukhina Daria

Responsabile del lavoro:

insegnante di biologia

Staselko E.O.

Bratsk, 2011

I. Introduzione............................................... .................................................... ........................

II. Esplorazione dello spazio: prospettive e problemi................................................ ........ ..........

1.Caratteristiche dei detriti spaziali............................................ ..............................................

2. Detriti spaziali in orbita............................................ ........ ....................................

3. Problemi di detriti spaziali............................................ ........ ....................................

4. Impatto dei lanci di razzi spaziali sull’ambiente vicino alla Terra.................................

5. Soluzioni.................................... .................................................... ...........................

III.Conclusione............................................... .................................................... ........................

IV.Riferimenti............................................ ........................................................ ................ ..

introduzione

L'umanità ha sempre avuto un desiderio innato di spiegare le varie deviazioni meteorologiche dalla "norma" o, in poche parole, da determinate condizioni meteorologiche medie osservate per un periodo di tempo molto limitato su scala storica.

Naturalmente, per tali spiegazioni sono stati e vengono utilizzati alcuni nuovi tipi di attività umana, che stanno entrando nelle nostre vite su larga scala e visibilmente. È opportuno ricordare che in passato si sono sentite dichiarazioni molto poco lusinghiere in relazione alla possibile influenza sul tempo, ad esempio, sulla radio. In ogni caso, è noto che nel 1928 la società per azioni inglese “Radio Broadcast” fu costretta a contattare la English Meteorological Society con la richiesta “... di confutare la convinzione di ampi ambienti della popolazione che la radio causi un peggioramento del tempo , e di togliere dalle trasmissioni radiofoniche la grave accusa di coinvolgimento nel maltempo di quest'estate."

Al giorno d'oggi, in mezzo a una folla di persone che si affrettano per i loro affari sotto la prossima pioggia, no, no, e puoi sentire qualcosa che viene detto, più scherzosamente che seriamente: "Ancora una volta, probabilmente il satellite è stato lanciato - il tempo era rovinato". A questo proposito va subito detto che i satelliti artificiali della Terra non hanno alcun effetto sul tempo. E se parliamo di voli spaziali in relazione al tempo, allora dovremmo prima parlare delle informazioni meteorologiche più preziose ottenute con l'aiuto dei satelliti e durante il lavoro degli astronauti a bordo delle stazioni orbitali. Le immagini satellitari della copertura nuvolosa, mostrate sulla televisione centrale in connessione con le prossime previsioni del tempo, ci sono diventate familiari. Non sorprende che uno studio televisivo si sia rivolto direttamente agli astronauti che lavorano a bordo della stazione orbitale con una domanda sulla probabilità di tempo soleggiato nel prossimo fine settimana.

Va detto che gli impatti antropogenici associati all'influenza dell'attività umana sul tempo, sul clima e, in senso più ampio, sull'ambiente naturale, in alcuni casi stanno ormai diventando paragonabili alla scala planetaria dei processi naturali inquinamento dell'Oceano Mondiale, interruzione della circolazione naturale dell'umidità, cambiamenti, sebbene ancora insignificanti, nella composizione dell'atmosfera, ecc.

Tutto ciò dà motivo di affermare che lo spazio esterno diventerà gradualmente una parte unica dell’ambiente per l’abitazione e l’attività umana, e il contenuto del concetto di “ambiente naturale” si espanderà per includere lo spazio vicino alla Terra in questo concetto. Pertanto, il processo di inverdimento dello spazio è già in corso, il che significa “l’espansione della sfera dell’abitazione umana, la sua interazione con la natura su scala cosmica, l’espansione della sfera di interazione tra società e natura oltre il pianeta, il processo di esplorazione, “socializzazione” dell’Universo”.

D’altro canto, anche la stessa tecnologia spaziale può causare determinati disturbi nell’ambiente spaziale circostante. Ciò si verifica a causa del rilascio di prodotti di combustione del carburante per missili nell'atmosfera durante i lanci di veicoli spaziali, a causa delle emissioni di varie sostanze gassose, liquide e solide dai veicoli spaziali durante il loro funzionamento in orbita e quando si muovono nello spazio, ecc. Tuttavia, disponibile I dati mostrano che attualmente l’impatto totale sull’atmosfera associato alle attività spaziali umane è significativamente inferiore all’impatto causato dalle sue attività economiche sulla Terra.

Per studiare il problema degli impatti antropici sullo spazio vicino alla Terra associati alle attività umane sia sulla Terra che nello spazio, nel 1976, con decisione del COSPAR (Comitato per la ricerca spaziale del Consiglio internazionale delle unioni scientifiche), è stata creata una commissione considerare tali possibili impatti dannosi sull’ambiente spaziale. Alla conferenza COSPAR del 1979, questa commissione riportò le principali direzioni della ricerca in corso, e nel 1982 furono pubblicati alcuni risultati preliminari della ricerca sul problema degli impatti antropici sullo spazio vicino alla Terra.

Questa domanda mi interessa molto e voglio trovare una risposta.

Obiettivo del lavoro: studiare i problemi dei detriti spaziali.

Obiettivi lavorativi:

  • conoscere la letteratura su questo argomento;
  • analizzare le fonti letterarie;
  • identificare il problema principale dell'inquinamento spaziale;
  • trovare modi per risolvere i problemi di inquinamento spaziale

Esplorazione dello spazio: prospettive e problemi

All'alba dell'era spaziale, negli anni '60, si tennero numerosi simposi scientifici, i cui partecipanti cercarono di determinare le prospettive per lo sviluppo dell'astronautica. Esperti di diversi campi, divergendo nei dettagli delle loro opinioni su modi specifici per sviluppare la ricerca e l'esplorazione dello spazio, erano unanimi nel fatto che nelle condizioni di sviluppo pacifico della civiltà, l'esplorazione spaziale apre opportunità fondamentalmente nuove per aumentare la potenziale scientifico e tecnico dell’umanità. Negli anni '70 furono avanzate alcune idee fondamentalmente nuove e furono ottenuti nuovi dati sperimentali, che determinarono il percorso per ulteriori esplorazioni dello spazio.

La tendenza principale nell'esplorazione dello spazio vicino alla Terra, che si manifestò chiaramente negli anni '70, fu la soluzione di un'ampia gamma di problemi applicati utilizzando un'ampia varietà di tecnologie spaziali.

In connessione con la creazione di stazioni orbitali modulari a lungo termine di nuova generazione e la necessità di costruire altre strutture spaziali di grandi dimensioni (ad esempio piattaforme spaziali multiuso, complessi radioastronomici orbitali, ecc.), lavori di costruzione e installazione nello spazio sta diventando sempre più importante.

L'uso (ad esempio nella costruzione spaziale) di materiali di origine extraterrestre sembra promettente. Ad un certo punto, ciò potrebbe rivelarsi economicamente più redditizio rispetto alla fornitura di materiali dalla Terra. Le risorse minerarie della Luna e di alcuni asteroidi sono considerate materie prime per la produzione di materiali da costruzione spaziale. A questo proposito, è già in corso un vero e proprio lavoro su vari progetti di insediamenti lunari, sulla base dei quali in futuro potrebbero essere creati complessi minerari e imprese di lavorazione.

Si prevede di utilizzare un reattore nucleare per fornire energia agli insediamenti lunari; si prevede di creare sistemi chiusi di supporto vitale, cupole trasparenti per la coltivazione dei raccolti, ecc. Naturalmente, lo sviluppo industriale della Luna comporta la necessità di risolvere molte tecniche complesse. problemi e sarà portato avanti gradualmente nel corso di decenni.

Va detto che prevedere i percorsi di sviluppo dell'astronautica nel contesto del suo rapido progresso, del costante emergere di nuove informazioni scientifiche e tecniche, nuove idee, progetti e sviluppi, ovviamente, è una questione estremamente difficile. Negli ultimi anni, davanti ai nostri occhi, molti grandi progetti spaziali sono stati sottoposti a una radicale rivalutazione.

Ma indipendentemente dalle modalità specifiche dell'ulteriore sviluppo dell'astronautica, l'espansione della portata dell'attività economica umana nello spazio in futuro potrebbe richiedere la risoluzione dei problemi dell'ecologia dello spazio vicino alla Terra, che sono in una certa misura caratteristici dell'ecologia terrestre: il problema dell'impatto dei veicoli spaziali sullo spazio vicino alla Terra e il problema del suo inquinamento dovuto alle emissioni di rifiuti gassosi, liquidi e solidi provenienti dai complessi di produzione spaziale.

Naturalmente, a quanto pare, ci si può aspettare un aggravamento di questi problemi solo nel prossimo secolo, ma ora è molto importante studiare in modo approfondito e attento tutti i tipi di impatti antropogenici sull'ambiente spaziale, analizzare le prospettive ambientali delle attività nello spazio , poiché trascurare le esigenze dell'ecologia e della protezione ambientale può, in ultima analisi, vanificare i frutti del progresso tecnologico.

Parlando dei problemi associati all'inquinamento spaziale, non si può non menzionare i progetti proposti per l'invio nello spazio di rifiuti altamente tossici e radioattivi dalle imprese industriali di terra. Anche se sembrerebbe che trasportare tali rifiuti nello spazio sia più vantaggioso per la biosfera terrestre che seppellirli nelle miniere o nelle profondità dell'oceano (a condizione, ovviamente, di garantire l'assoluta sicurezza e affidabilità dell'operazione stessa di invio dei rifiuti dalla Terra ), tali progetti richiedono attenti esami ambientali.

Lo spazio vicino alla Terra nel suo insieme è un sistema molto dinamico e instabile, che sotto l'influenza di influenze esterne può trasformarsi in uno stato instabile.

Caratteristiche dei detriti spaziali

Cosa sono i detriti spaziali?

Detriti spaziali-si tratta di satelliti guasti che rimangono in orbita, stadi superiori e stadi superiori di veicoli di lancio, serbatoi di carburante scartati, frammenti di oggetti spaziali distrutti, nonché molle, bulloni, dadi, tappi e piccoli oggetti simili. Per detriti spaziali si intendono tutti gli oggetti artificiali e i loro frammenti nello spazio che sono già difettosi, non funzionano e non potranno mai più servire a scopi utili, ma che rappresentano un fattore pericoloso per il funzionamento dei veicoli spaziali, in particolare quelli con equipaggio. In alcuni casi, i detriti spaziali di grandi dimensioni o che contengono materiali pericolosi (nucleari, tossici, ecc.) a bordo possono rappresentare un pericolo diretto per la Terra - in caso di deorbit incontrollato, combustione incompleta quando attraversano strati densi del pianeta L'atmosfera terrestre e i detriti che cadono su aree popolate, strutture industriali, comunicazioni di trasporto, ecc.

Problema dei detriti spaziali

Di solito associamo il concetto di “sconfinato” allo spazio, ma in un certo senso la ristrettezza dello spazio comincia già a farsi sentire, e anche qui emerge inevitabilmente un'analogia con i problemi ambientali terreni. Proprio come accadeva decenni fa con un numero limitato di automobili, anche il problema dell’inquinamento atmosferico non era una questione urgente. i gas di scarico e il pericolo di collisioni tra automobili erano molto insignificanti, e il numero relativamente piccolo di lanci di veicoli spaziali fino ad oggi non solleva ancora serie preoccupazioni sugli “incidenti stradali” spaziali.

Tuttavia, in futuro - durante la costruzione e il funzionamento dei complessi produttivi vicini alla Terra, durante lo sviluppo industriale della Luna - la situazione potrebbe cambiare notevolmente. Sarà necessario organizzare il trasporto di merci su larga scala sulla rotta Terra-spazio, oggetti di grandi dimensioni appariranno in orbita e il numero di oggetti artificiali nello spazio vicino alla Terra aumenterà in modo significativo. Occorre quindi gettare adesso le basi per una soluzione razionale ai futuri problemi del trasporto spaziale, compreso il loro aspetto ambientale.

I moderni e potenti veicoli di lancio, quando lanciano in orbita un carico utile del peso di diverse decine di tonnellate, consumano carburante 20-30 volte di più della massa del carico utile. Ad esempio, il peso di lancio del razzo americano Saturn 5 era di 2900 tonnellate, mentre il suo carico utile era di circa 100 tonnellate. Di conseguenza, con ogni lancio di un potente razzo, centinaia di tonnellate di prodotti della combustione venivano rilasciate nell'atmosfera.

A causa della combustione di vari tipi di combustibile sulla Terra, ogni anno vengono rilasciati nell’atmosfera più di 20 miliardi di tonnellate di anidride carbonica e oltre 700 milioni di tonnellate di altri composti gassosi e particelle solide, inclusi circa 150 milioni di tonnellate di anidride solforosa. Quest'ultimo, combinandosi con l'umidità atmosferica, forma acido solforico, che può portare alle cosiddette piogge acide, che influiscono negativamente su flora e fauna.

È chiaro che, su scala globale, le emissioni atmosferiche generate dal lancio di razzi ancora più potenti nel corso di un anno sono trascurabili rispetto alle emissioni industriali.

È stata inoltre studiata appositamente la questione del possibile inquinamento atmosferico dovuto ai prodotti della combustione dei satelliti che cessano di esistere negli strati densi dell'atmosfera. È vero, i calcoli mostrano che anche con l’espansione delle attività spaziali prevista nei prossimi decenni, la combustione di satelliti e altri veicoli spaziali negli strati densi dell’atmosfera non dovrebbe portare a un grave inquinamento. Ad esempio, l’aumento previsto dell’ossido nitrico nell’alta atmosfera non è superiore allo 0,05%. Non è previsto nemmeno un accumulo significativo di vari composti tossici nell'atmosfera a causa di tale combustione.

Naturalmente si può ipotizzare la possibilità di un inquinamento locale dell'atmosfera (e anche della superficie terrestre se i prodotti della combustione la raggiungono), sebbene tali effetti non siano stati osservati. Tuttavia, uno dei requisiti per i materiali dei veicoli spaziali è il rilascio di una quantità minima di sostanze tossiche durante la combustione nell'atmosfera.

Impatto dei lanci di razzi spaziali sull'ambiente vicino alla Terra

Già negli anni '60, i ricercatori che effettuavano osservazioni della ionosfera durante i lanci di potenti veicoli di lancio attirarono l'attenzione su fenomeni insoliti nella ionosfera: dopo il lancio, la ionosfera sembrava scomparire vicino alla scia del razzo, ma dopo un'ora o due l'immagine della ionosfera normale è stata ripristinata. È stato suggerito che i gas rilasciati nella ionosfera durante il volo del razzo “spingono fuori” il plasma ionosferico rarefatto. Di conseguenza, nella ionosfera si forma una regione con una densità di plasma ridotta, un “buco”, che si chiude nuovamente dopo l’espansione della nube di gas.

L’impulso per ulteriori ricerche sui fenomeni della ionosfera che accompagnano i veicoli di lancio fu la scoperta del cosiddetto “effetto Skylab”, che fu identificato durante il lancio nel maggio 1973 del potente veicolo di lancio Saturn 5, che lanciò la stazione Skylab in spazio. I motori dei veicoli di lancio funzionavano fino ad altitudini di 300-400 km, cioè nella regione F della ionosfera, dove si trova la massima ionizzazione della ionosfera. Un confronto dei dati sulla concentrazione di elettroni nella ionosfera durante il lancio della stazione Skylab e il giorno prima ha mostrato che questa concentrazione dopo il lancio del veicolo di lancio è diminuita del 50% e l'area di disturbo nella ionosfera, secondo le osservazioni dei radiofari, ha raggiunto circa 1 milione di metri quadrati. km.

I dati sui disturbi ionosferici durante i lanci di potenti veicoli di lancio hanno confermato la necessità di uno studio approfondito e completo degli impatti dei sistemi di trasporto spaziale esistenti e futuri sull'ambiente vicino alla Terra. Ad oggi sono stati condotti anche numerosi studi sperimentali e valutazioni modellistiche dell'impatto che le emissioni dei sistemi di propulsione di questi sistemi hanno sulla composizione chimica dell'atmosfera.

Pertanto, le particelle di aerosol espulse dai motori dei veicoli di lancio possono rimanere nella stratosfera fino a un anno o più, il che può influenzare l’equilibrio termico dell’atmosfera. Inoltre, i prodotti della combustione come i composti di cloro, azoto e idrogeno sono catalizzatori di reazioni che coinvolgono le molecole di ozono e il loro ruolo nel ciclo fotochimico dell'ozono è importante, nonostante le loro concentrazioni relativamente basse nella stratosfera.

La ionosfera è “inquinata” non solo dai veicoli di lancio. Durante i voli di grandi veicoli spaziali, come le stazioni orbitali, a seguito di microcorrenti e separazione di gas dei materiali, nonché del funzionamento di vari sistemi di bordo, si forma la già citata atmosfera propria del veicolo spaziale, i cui parametri possono differire in modo significativo dalle caratteristiche dell'ambiente. Sulla base delle misurazioni dei parametri ambientali nei pressi della stazione Skylab e dell'MTSC, è stato registrato un aumento della pressione in prossimità di questi veicoli spaziali di 3-4 ordini di grandezza rispetto alla pressione nell'atmosfera circostante. Sono stati notati anche cambiamenti notevoli nella composizione neutra e ionica, dovuti al rilascio di gas dei materiali della stazione, nella radiazione elettromagnetica e nei flussi di particelle cariche.

Ha ottenuto l’ufficialità a livello internazionale dopo il rapporto del Segretario Generale delle Nazioni Unite intitolato “L’impatto delle attività spaziali sull’ambiente” del 10 dicembre 1993, in cui si sottolineava in particolare che il problema è di carattere internazionale e globale: esiste non c'è contaminazione dello spazio nazionale vicino alla Terra, c'è una contaminazione dello spazio esterno della Terra, che influisce ugualmente negativamente su tutti i paesi direttamente o indirettamente coinvolti nel suo sviluppo.

Contributo alla creazione di detriti spaziali per paese:

Cina – 40%; Stati Uniti - 27,5%; Russia - 25,5%; altri paesi - 7%.

La necessità di misure volte a ridurre l’intensità dei detriti spaziali prodotti dall’uomo diventa chiara quando si considerano i possibili scenari per l’esplorazione spaziale in futuro. Si stima, quindi, il cosiddetto “effetto a cascata”, che nel medio termine potrebbe derivare da collisioni reciproche di oggetti e particelle di “detriti spaziali”, estrapolando le condizioni esistenti di contaminazione delle orbite terrestri basse (LEO), anche tenendo conto delle misure per ridurre il numero di orbitali orbitali nelle future esplosioni (42% di tutti i detriti spaziali) e di altre misure per ridurre i detriti prodotti dall'uomo, a lungo termine può portare a un aumento catastrofico del numero di detriti orbitali oggetti in LEO e, di conseguenza, all'impossibilità pratica di ulteriori esplorazioni spaziali. Si presume che "dopo il 2055, il processo di autoriproduzione dei resti dell'attività spaziale umana diventerà un problema serio"

La cosmonautica russa sta acquisendo sempre più importanza internazionale. Più della metà dei veicoli spaziali del mondo vengono lanciati in orbita da razzi russi. La cosmonautica oggi è un fenomeno sociale. Non è un caso che la leadership russa presti attenzione all’industria spaziale.

Non molto tempo fa, in orbita si è verificato un evento che ha costretto l'equipaggio della Stazione Spaziale Internazionale a lasciare il lavoro sulla stazione e rifugiarsi nel modulo di discesa della Soyuz. Il pericolo di avvicinarsi ai detriti spaziali era passato e l'equipaggio non dovette lasciare la stazione e tornare sulla Terra. Ma questa situazione ha nuovamente attirato l’attenzione sul problema dei detriti spaziali.

Il problema con i detriti nello spazio è piuttosto acuto. Il pilota-cosmonauta, eroe della Russia Fedor Yurchikhin, nello studio del canale televisivo Vesti, ha posto domande su questo argomento di attualità nel campo spaziale a Igor Evgenievich Molotov, ricercatore senior presso il Keldysh Institute of Applied Mathematics, l'organizzazione leader del Accademia russa delle scienze sui problemi dei detriti spaziali.

La situazione sulla ISS è una previsione prematura di un approccio pericoloso. Perché?

Perché questa volta l'avvicinamento pericoloso era con un oggetto che si avvicinava su un'orbita altamente ellittica. Questa è un'orbita difficile da osservare da un lato, quindi non è molto ben controllata.

Modi per risolvere i detriti spaziali.

Per risolvere questo problema è necessario:

  • formazione di tecnologie e progetti che portano alla minimizzazione dei rifiuti;
  • sviluppo di progetti di apparecchiature spaziali, compresi sistemi di servizio e apparecchiature scientifiche, adattati per l'uso nello spazio dopo la scadenza della loro vita utile;
  • selezione delle aree più efficaci per l'utilizzo nel volo spaziale dei rifiuti generati a seguito del funzionamento delle apparecchiature e della vita dell'equipaggio;
  • è necessario pensare in anticipo alle misure per eliminare i detriti spaziali;
  • è importante ridurre il numero di veicoli lanciati nello spazio e l'uso di satelliti multiuso;
  • dopo aver esaurito la risorsa, portateli negli strati densi dell’atmosfera, dove bruceranno, o in orbite meno “popolate”;
  • formazione dell'interno dei compartimenti abitativi, formazione di ulteriori apparecchiature di radioprotezione, formazione di apparecchiature utilizzate su altri corpi celesti.

Conclusione:

Prima - foreste, laghi e fiumi, poi - l'atmosfera, i mari e gli oceani... L'umanità non è molto attenta al suo pianeta natale, altrimenti il ​​problema dell'inquinamento ambientale non sarebbe così acuto oggi. Ma se la nostra Terra ha ancora dimensioni limitate, allora l'Universo è infinito e sembrerebbe che non possa essere riempito di spazzatura. Non importa come sia! Le leggi della gravità fanno sì che la maggior parte dei detriti spaziali si accumulino nello spazio vicino alla Terra. Nel frattempo, sebbene sia passato meno di mezzo secolo dall’inizio dell’esplorazione spaziale, che è un periodo di tempo evanescente per gli standard dell’Universo, l’umanità in un periodo di tempo così breve non solo è riuscita a realizzare più di 4mila lanci di veicoli di lancio, ma sono anche riusciti a inquinare in modo significativo lo spazio. Se non ci prendiamo cura dell’ambiente, tutto ciò che ci circonda e le persone potrebbero morire. Anche lo spazio richiede attenzione.

Bibliografia:

1.http://ru.wikipedia.org

2.http://forumru.

3.http://www.rian.ru

4.http://news.mail.ru

5.http://www.ufolove.ru

6.http://www.ntpo.com

7.http://www.3dnews.ru

8.http://www.vesti.ru

9.http://www.kommtrans.ru

10.http://www.dw-world.de

11.http://mai607.ru

12.http://readings.gmik.ru

Anteprima:

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Didascalie delle diapositive:

Detriti spaziali: problemi e soluzioni.

Scopo del lavoro: studiare i problemi dei detriti spaziali.

Obiettivi del lavoro: conoscere la letteratura su questo argomento. Analizzare le fonti letterarie. Identificare il problema principale dell’inquinamento spaziale. Trova modi per risolvere i problemi.

Rifiuto spaziale?

Detriti spaziali in orbita. Contributo alla creazione di detriti spaziali per paese: Cina - 40%; Stati Uniti - 27,5%; Russia - 25,5%; altri paesi - 7%.

Problemi di detriti spaziali. "Il satellite spia francese è rimasto vittima dei "detriti stellari" che si erano accumulati nelle vicinanze del nostro pianeta", questo è il primo incidente spaziale! I detriti spaziali riducono la precisione delle previsioni meteorologiche. Alla fine di marzo il nuovo satellite per comunicazioni Express-AM11 ha smesso di funzionare, a seguito della quale le trasmissioni televisive sono state interrotte nelle regioni orientali della Russia e sono iniziate gravi interruzioni in Internet. Discarica nel cielo: guai sulla Terra

Modi per risolvere i detriti spaziali. È necessario pensare in anticipo alle misure per eliminare i detriti spaziali. È importante ridurre il numero di veicoli lanciati nello spazio e l’uso di satelliti multiuso. Dopo aver esaurito la risorsa, portali negli strati densi dell'atmosfera, dove bruceranno, o in orbite meno "popolate".

Conclusione: se non ci prendiamo cura dell'ambiente, tutto ciò che ci circonda e le persone potrebbero morire. Anche lo spazio richiede attenzione.

Elenco dei riferimenti: http://ru.wikipedia.org http://forumru. http://www.rian.ru http://news.mail.ru http://www.ufolove.ru http://www.ntpo.com http://www.3dnews.ru http://www .vesti.ru http://www.kommtrans.ru http://www.dw-world.de http://mai607.ru http://readings.gmik.ru

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L’umanità ha avuto origine in Africa. Ma non tutti siamo rimasti lì per più di mille anni, i nostri antenati si sono diffusi in tutto il continente e poi lo hanno lasciato. Quando raggiunsero il mare, costruirono barche e percorsero vaste distanze verso isole di cui forse non sapevano nemmeno l'esistenza. Perché?

Probabilmente per lo stesso motivo per cui noi e le stelle diciamo: “Cosa sta succedendo lì? Potremmo arrivarci? Forse potremmo volare lì.

Lo spazio è, ovviamente, più ostile alla vita umana della superficie del mare; sfuggire alla gravità terrestre comporta molto più lavoro e spese che prendere una barca al largo. Ma del resto le barche erano la tecnologia all’avanguardia del loro tempo. I viaggiatori pianificavano attentamente i loro viaggi pericolosi e molti morivano cercando di scoprire cosa c'era oltre l'orizzonte.

La conquista dello spazio per trovare un nuovo habitat è un progetto grandioso, pericoloso e forse impossibile. Ma ciò non ha mai impedito alle persone di provarci.

1. Decollo

Resistenza alla gravità

Forze potenti stanno cospirando contro di te, in particolare la gravità. Se un oggetto sopra la superficie terrestre vuole volare liberamente, deve letteralmente lanciarsi verso l'alto a velocità superiori a 43.000 km orari. Ciò comporta ingenti costi finanziari.

Ad esempio, ci sono voluti quasi 200 milioni di dollari per lanciare il rover Curiosity su Marte. E se parliamo di una missione con membri dell'equipaggio, l'importo aumenterà notevolmente.

L’uso riutilizzabile delle navi volanti aiuterà a risparmiare denaro. I razzi, ad esempio, sono stati progettati per essere riutilizzabili e, come sappiamo, sono già stati fatti tentativi di atterraggio con successo.

2. Volo

Le nostre navi sono troppo lente

Volare nello spazio è facile. Dopotutto è un vuoto; niente ti rallenta. Ma quando si lancia un razzo sorgono difficoltà. Maggiore è la massa di un oggetto, maggiore è la forza necessaria per spostarlo e i razzi hanno una massa enorme.

Il carburante chimico per missili è ottimo per la spinta iniziale, ma il prezioso cherosene si brucia in pochi minuti. L'accelerazione dell'impulso consentirà di raggiungere Giove in 5-7 anni. Sono un sacco di film in volo. Abbiamo bisogno di un nuovo metodo radicale per sviluppare la velocità relativa.

Congratulazioni! Hai lanciato con successo un razzo in orbita. Ma prima di irrompere nello spazio, dal nulla appare un pezzo di un vecchio satellite e si schianta contro il tuo serbatoio di carburante. Questo è tutto, il razzo è sparito.

È un problema di detriti spaziali ed è molto reale. La rete di sorveglianza spaziale statunitense ha scoperto 17.000 oggetti, ciascuno delle dimensioni di una palla, che corrono intorno alla Terra a velocità superiori a 28.000 km orari; e quasi 500.000 pezzi in più di dimensioni inferiori a 10 cm: adattatori di lancio, copriobiettivi e persino una macchia di vernice possono danneggiare i sistemi critici.

Gli scudi Whipple, strati di metallo e Kevlar, possono proteggere da piccole parti, ma nulla può salvarti da un intero satellite. Ce ne sono circa 4.000 nell'orbita terrestre, la maggior parte dei quali sono morti in aria. Il controllo del volo ti aiuta a evitare percorsi pericolosi, ma non è perfetto.

Non è realistico spingerli fuori dall’orbita: ci vorrebbe un’intera missione per sbarazzarsi di un solo satellite morto. Quindi ora tutti i satelliti cadranno dall'orbita da soli. Getterebbero carburante extra e poi userebbero razzi o una vela solare per volare verso la Terra e bruciare nell'atmosfera.

4. Navigazione

Non esiste il GPS per lo spazio

L’“Open Space Network”, le antenne in California, Australia e Spagna, sono l’unico strumento di navigazione per lo spazio. Tutto ciò che viene lanciato nello spazio, dai satelliti dei progetti studenteschi alla sonda New Horizons che vaga nella cintura di Copeyre, dipende da loro.

Ma con più missioni, la rete diventa affollata. L'interruttore è spesso occupato. Quindi, nel prossimo futuro, la NASA sta lavorando per alleggerire il carico. Gli orologi atomici presenti sulle navi ridurrebbero della metà i tempi di trasmissione, consentendo di calcolare le distanze con una singola trasmissione di informazioni dallo spazio. E la maggiore capacità dei laser gestirà pacchetti di dati più grandi, come foto o videomessaggi.

Ma più i razzi si allontanano dalla Terra, meno affidabile diventa questo metodo. Naturalmente le onde radio viaggiano alla velocità della luce, ma la trasmissione nello spazio profondo richiede comunque diverse ore. E le stelle possono mostrarti la direzione, ma sono troppo lontane per mostrarti dove sei.

L'esperto di navigazione nello spazio profondo Joseph Ginn vuole progettare un sistema autonomo per le missioni future che raccoglierebbe immagini di bersagli e oggetti vicini e utilizzerebbe le loro posizioni relative per triangolare le coordinate del veicolo spaziale senza richiedere alcun controllo da terra.

Sarà come il GPS sulla Terra. Installi un ricevitore GPS sulla tua auto e il problema è risolto.

5. Radiazioni

Lo spazio ti trasformerà in un sacchetto di cancro

Fuori dal bozzolo sicuro dell’atmosfera terrestre e del campo magnetico, ti aspettano le radiazioni cosmiche, che sono mortali. Oltre al cancro, può causare anche cataratta e forse il morbo di Alzheimer.

Quando le particelle subatomiche colpiscono gli atomi di alluminio che compongono il corpo della navicella, i loro nuclei esplodono, rilasciando altre particelle ultraveloci chiamate radiazione secondaria.

Soluzione al problema? Una sola parola: plastica. È leggero e resistente ed è pieno di atomi di idrogeno, i cui piccoli nuclei non producono molta radiazione secondaria. La NASA sta testando una plastica che potrebbe mitigare le radiazioni nei veicoli spaziali o nelle tute spaziali.

O che ne dici di questa parola: magneti. Gli scienziati del progetto sulle radiazioni spaziali “Superconductivity Shield” stanno lavorando sul diboruro di magnesio, un superconduttore che devierebbe le particelle cariche lontano dalla nave.

6. Cibo e acqua

Su Marte non ci sono supermercati

Lo scorso agosto, gli astronauti della ISS hanno mangiato per la prima volta della lattuga coltivata nello spazio. Ma realizzare paesaggi su larga scala a gravità zero è difficile. L'acqua galleggia formando bolle invece di filtrare nel terreno, così gli ingegneri hanno inventato tubi in ceramica per dirigere l'acqua fino alle radici delle piante.

Alcune verdure sono già abbastanza efficienti in termini di spazio, ma gli scienziati stanno lavorando su una prugna nana geneticamente modificata che è alta meno di un metro. Proteine, grassi e carboidrati possono essere reintegrati mangiando colture più varie, come patate e arachidi.

Ma tutto sarà vano se rimani senza acqua. (Il sistema di riciclaggio dell'urina e dell'acqua della ISS richiede riparazioni periodiche e gli equipaggi interplanetari non potranno fare affidamento sul rifornimento di nuove parti.) Anche in questo caso gli OGM possono aiutare. Michael Flynn, un ingegnere del Centro ricerche della NASA, sta lavorando su un filtro per l'acqua realizzato con batteri geneticamente modificati. Lo ha paragonato al modo in cui l'intestino tenue elabora ciò che bevi. Fondamentalmente sei un sistema di riciclaggio dell'acqua con una vita utile di 75 o 80 anni.

7. Muscoli e ossa

La gravità zero ti trasforma in poltiglia

L’assenza di gravità provoca danni al corpo: alcune cellule immunitarie non sono in grado di svolgere il proprio lavoro e i globuli rossi esplodono. Promuove i calcoli renali e rende il cuore pigro.

Gli astronauti sulla ISS si addestrano per combattere l'atrofia muscolare e la perdita ossea, ma perdono comunque massa ossea nello spazio e quei cicli di rotazione a gravità zero non risolvono altri problemi. La gravità artificiale risolverebbe tutto questo.

Nel suo laboratorio presso il Massachusetts Institute of Technology, l'ex astronauta Lawrence Young conduce test su una centrifuga: i soggetti si stendono su un fianco su una piattaforma e pedalano con i piedi su una ruota fissa, mentre l'intera struttura gira gradualmente attorno al proprio asse. La forza risultante agisce sulle gambe degli astronauti, ricordando vagamente l'influenza gravitazionale.

Il simulatore di Yang è troppo limitato, può essere utilizzato per più di un'ora o due al giorno, per la gravità costante l'intera navicella dovrebbe diventare una centrifuga.

8. Salute mentale

Il viaggio interplanetario è un percorso diretto verso la follia

Quando una persona ha un ictus o un infarto, i medici a volte abbassano la temperatura del paziente, rallentando il suo metabolismo per ridurre i danni derivanti dalla mancanza di ossigeno. Questo è un trucco che potrebbe funzionare anche per gli astronauti. Viaggiare interplanetari per un anno (almeno), vivere in un'astronave angusta con cibo pessimo e zero privacy è una ricetta per la follia spaziale.

Ecco perché John Bradford dice che dovremmo dormire durante i viaggi nello spazio. Presidente della società di ingegneria SpaceWorks e coautore di un rapporto per la NASA sulle missioni lunghe, Bradford ritiene che il congelamento criogenico degli equipaggi ridurrebbe il consumo di cibo e acqua e preverrebbe il crollo mentale dell'equipaggio.

9. Atterraggio

Probabilità di incidente

Ciao pianeta! Sei nello spazio da molti mesi o addirittura diversi anni. Il mondo lontano è finalmente visibile attraverso il tuo oblò. Tutto quello che devi fare è atterrare. Ma stai sfrecciando nello spazio senza attrito a 200.000 miglia all'ora. Oh sì, e poi c'è la gravità del pianeta.

Il problema dell'atterraggio è ancora uno dei più urgenti che gli ingegneri devono risolvere. Ricorda quello senza successo su Marte.

10. Risorse

Non puoi portare con te una montagna di minerale di alluminio

Quando le astronavi intraprendono un lungo viaggio, porteranno con sé rifornimenti dalla Terra. Ma non puoi portare tutto con te. Semi, generatori di ossigeno, forse qualche macchina per la costruzione di infrastrutture. Ma i coloni dovranno fare il resto da soli.

Fortunatamente, lo spazio non è completamente sterile. "Ogni pianeta ha tutti gli elementi chimici, anche se le concentrazioni differiscono", afferma Ian Crawford, planetologo della Birkbeck, Università di Londra. La luna ha molto alluminio. Marte ha quarzo e ossido di ferro. Gli asteroidi vicini sono una grande fonte di carbonio e minerali di platino - e acqua, una volta che i pionieri scopriranno come far esplodere la materia nello spazio. Se le micce e le trivellatrici sono troppo pesanti per essere trasportate sulla nave, dovranno estrarre i fossili con altri metodi: fusione, magneti o microbi che digeriscono i metalli. E la NASA sta esplorando un processo di stampa 3D per stampare interi edifici – e non ci sarà bisogno di importare attrezzature speciali.

11. Ricerca

Non possiamo fare tutto da soli

I cani hanno aiutato gli esseri umani a colonizzare la Terra, ma non sarebbero sopravvissuti sulla Terra. Per espanderci nel nuovo mondo, avremo bisogno di un nuovo migliore amico: un robot.

Colonizzare un pianeta richiede molto duro lavoro e i robot possono scavare tutto il giorno senza dover mangiare o respirare. I prototipi attuali sono grandi e ingombranti e hanno difficoltà a muoversi a terra. Quindi i robot dovrebbero essere diversi da noi; potrebbe essere un robot leggero e manovrabile con artigli a forma di terna, progettato dalla NASA per scavare il ghiaccio su Marte.

Tuttavia, se il lavoro richiede destrezza e precisione, le dita umane sono indispensabili. La tuta spaziale di oggi è progettata per l'assenza di gravità, non per camminare su un pianeta extrasolare. Il prototipo Z-2 della NASA è dotato di giunti flessibili e di un casco che offre una visione chiara di qualsiasi esigenza di cablaggio a grana fine.

12. Lo spazio è enorme

I motori a curvatura ancora non esistono

La cosa più veloce che gli esseri umani abbiano mai costruito è una sonda chiamata Helios 2. Non è più operativa, ma se ci fosse il suono nello spazio, lo sentiresti urlare mentre orbita ancora attorno al sole a velocità superiori a 157.000 miglia all'ora. È quasi 100 volte più veloce di un proiettile, ma anche a quella velocità ci vorrebbero circa 19.000 anni per raggiungere la nostra stella più vicina, Alpha Centauri. Durante un volo così lungo, migliaia di generazioni cambierebbero. E quasi nessuno sogna di morire di vecchiaia su un'astronave.

Per battere il tempo abbiamo bisogno di energia, tanta energia. Forse potresti ottenere abbastanza elio 3 su Giove per la fusione (dopo che avremo inventato i motori a fusione, ovviamente). In teoria, velocità vicine alla luce possono essere raggiunte utilizzando l'energia di annichilazione di materia e antimateria, ma farlo sulla Terra è pericoloso.

"Non vorresti mai fare una cosa del genere sulla Terra", dice Les Johnson, un tecnico della NASA che lavora su idee folli per le astronavi. "Se lo fai nello spazio e qualcosa va storto, non distruggi il continente." Troppo? E l'energia solare? Tutto ciò di cui hai bisogno è una vela grande quanto il Texas.

Una soluzione molto più elegante per decifrare il codice sorgente dell'universo è usare la fisica. La spinta teorica di Miguel Alcubierre comprimerebbe lo spaziotempo davanti alla tua nave e lo espanderebbe dietro di essa, in modo da poter viaggiare più velocemente della velocità della luce.

L’umanità avrà bisogno di qualche Einstein in più che lavori in luoghi come il Large Hadron Collider per districare tutti i nodi teorici. È del tutto possibile che faremo qualche scoperta che cambierà tutto, ma è improbabile che questa svolta salvi la situazione attuale. Se vuoi più scoperte, devi investire più soldi in esse.

13. C'è solo una Terra

Dobbiamo avere il coraggio di restare

Un paio di decenni fa, l’autore di fantascienza Kim Stanley Robinson abbozzò una futura utopia su Marte, costruita da scienziati provenienti da una Terra sovrappopolata e sovraestesa. La sua “Trilogia di Marte” ha dato un potente impulso alla colonizzazione. Ma in realtà, oltre alla scienza, perché ci battiamo per lo spazio?

Il bisogno di esplorare è radicato nei nostri geni, questo è l'unico argomento: lo spirito pionieristico e il desiderio di scoprire il nostro scopo. "Qualche anno fa, i sogni di esplorazione dello spazio occupavano la nostra immaginazione", ricorda l'astronomo della NASA Heidi Hummel. - Parlavamo la lingua dei coraggiosi esploratori spaziali, ma tutto è cambiato dopo la stazione New Horizons nel luglio 2015. L’intera diversità dei mondi del sistema solare si è aperta davanti a noi”.

Che dire del destino e dello scopo dell’umanità? Gli storici lo sanno meglio. L’espansione dell’Occidente fu un furto di terre, e i grandi esploratori vi parteciparono principalmente per risorse o tesori. La voglia di viaggiare umana si esprime solo al servizio del desiderio politico o economico.

Naturalmente, l’imminente distruzione della Terra potrebbe essere un incentivo. Esaurisci le risorse del pianeta, cambia il clima e lo spazio diventerà l'unica speranza di sopravvivenza.

Ma questa è una linea di pensiero pericolosa. Ciò crea azzardo morale. La gente pensa che se lo facciamo, potremo ricominciare da zero da qualche parte su Marte. Questo è un giudizio sbagliato.

Per quanto ne sappiamo, la Terra è l'unico luogo abitabile nell'universo conosciuto. E se dobbiamo lasciare questo pianeta, allora questo dovrebbe essere il nostro desiderio e non il risultato di una situazione senza speranza.

L’urgenza di questo problema è abbastanza evidente. I voli umani in orbite vicine alla Terra ci hanno aiutato a creare un'immagine fedele della superficie della Terra, di molti pianeti, della superficie terrestre e delle distese oceaniche. Hanno dato una nuova comprensione del globo come centro della vita e la comprensione che l'uomo e la natura sono un tutto inestricabile. La cosmonautica ha fornito una reale opportunità per risolvere importanti problemi economici nazionali: miglioramento dei sistemi di comunicazione internazionale, previsioni meteorologiche a lungo termine e sviluppo della navigazione marittima e aerea.

Allo stesso tempo, l’astronautica ha ancora grandi opportunità potenziali. Secondo molti scienziati, l’astronautica può aiutare a risolvere il problema energetico globale creando dispositivi spaziali che ricevono ed elaborano l’energia solare, nonché spostando nello spazio le industrie ad alta intensità energetica. La cosmonautica offre notevoli opportunità per la costruzione di un sistema informativo geofisico globale, con l'aiuto del quale è possibile sviluppare un modello della Terra e una teoria generale dei processi che si verificano sulla sua superficie, nell'atmosfera e nello spazio vicino alla Terra. Esistono molte altre applicazioni allettanti per l’esplorazione spaziale.

Un certo numero di rinomati scienziati nel campo dell’astronautica sostengono l’immediata “abitazione” dello spazio. Allo stesso tempo, come argomento, ci ricordano che l'esistenza del nostro pianeta è minacciata da numerosi asteroidi e comete che corrono intorno alla Terra.

Una componente importante del problema globale dell'esplorazione spaziale è la presenza nello spazio vicino alla Terra di detriti provenienti da satelliti e veicoli di lancio, che minacciano non solo i voli spaziali, ma anche, se cadono sulla Terra, i suoi abitanti. Finora il diritto internazionale, che prevede il libero utilizzo dello spazio da parte di tutti gli Stati, non regola in alcun modo il problema dei detriti spaziali.

Di conseguenza, oggi le orbite “basse” (tra 150 e 2000 km), dove si effettua l’osservazione della Terra, e le orbite geostazionarie (36.000 km), utilizzate per le telecomunicazioni, assomigliano a una sorta di “pattumiera spaziale”. Ciò è dovuto principalmente agli Stati Uniti d'America, che (nel 1994) contavano 2.676 soggetti, alla Russia (2.359) e all'Europa occidentale, anche se in misura minore (500).

Uno dei modi per ripulire le orbite vicine alla Terra è trasferire i razzi e i satelliti esauriti su “percorsi alternativi”. Tecnicamente è possibile anche il loro ritorno sulla Terra, ma in questa fase tali operazioni sono escluse a causa del costo elevato. Prima o poi, tutti gli oggetti nello spazio ritornano sulla Terra da soli. Negli anni passati, diversi frammenti di navi americane e russe sono caduti sul nostro pianeta, fortunatamente senza vittime. (Sono noti casi di paesi colpiti che hanno presentato fatture finanziarie ai proprietari del relitto.) Infine, è in corso lo sviluppo di scudi particolarmente resistenti in grado di proteggere le nuove astronavi da vari problemi in caso di collisione con oggetti volanti.